JP2006502623A

JP2006502623A - パケットアクセスネットワークのためのスケジューリング技術

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Publication number: JP2006502623A
Application number: JP2004541704A
Authority: JP
Inventors: シュ、ダ−シャン; マラディ、ダーガ・ピー．
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: KR101057513B1; KR20050070023A; CN101944932B; BR0315024A; CA2500168A1; CN101944932A; DE60323761D1; AU2003282727A1; US7653028B2; WO2004032537A2; MXPA05003525A; TWI328940B; CN1703843A; EP1554894A2; CN1703843B; TW200417174A; EP1554894B1; JP4754822B2; ATE409392T1; WO2004032537A3

Abstract

近−遠状況を取り入れて、近くの移動体および遠くの移動体（“近く”および“遠く”は、信号強度に基づく）を選択し、資源をこれらの移動体と他の移動体との間で割り当てて、遠くの移動体に当てられたデータが、近くの移動体に宛てられたデータと共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータをパケット化することによって、多重アクセス干渉を実質的に取り除く。次に、順方向リンク信号を適切にスケジュールする。近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体および近くの移動体に宛てられた信号を復号する。次に、近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を取り除く。

Description

本発明は、概ね、遠隔通信システムに関し、とくに、このようなシステムにおけるスケジューリング技術に関する。

符号分割多元接続２０００（code division multiple access 2000, cdma2000）および広帯域符号分割多元接続（wideband code division multiple access, WCDMA）における第三世代（third-generation, 3G）データサービスの拡張が開発されている。このような拡張は、それぞれ、データおよび音声のための１ｘ展開（1x evolution for data and voice, 1xEV-DV）および高速ダウンリンクパケットアクセス（high-speed downlink packet access, HSDPA）と呼ばれる。これらのシステムにおいて、遠隔通信ネットワークは、１ないし２ミリ秒の時間の尺度で、使用可能な拡散符号空間および伝送エネルギーを移動体へ動的に割り当てることに関して、ほぼ全てを制御する。移動体は、ネットワークが資源の使用を最適化するのを助ける指標の形でフィードバックをネットワークに連続的に与える。このようなネットワークを効果的に動作させるには、基地局が、所与の時間に、少数のユーザ、とくに、チャネル状態が良好であることを示すユーザのみにサービスするのが好都合である。伝送データレートは、フレーム誤り率が適正であるように選択することができる。

上述のサービスにおいて、各ユーザは、送る情報があるとき、固有の拡散符号を割り当てられる。ユーザの特定の符号について聞いている受信機は、符号が直交である限り、他のユーザの信号を効果的に無視することができるので、各ユーザは同じ周波数を使用することができる。この解決における問題は、マルチパス伝搬が、無線環境内に多くあり、直交の符号系列をずらすことである。このため、セル内のユーザ間の干渉（“多重アクセス干渉”と呼ばれる）が発生し、最終的に、セル容量が制限される。したがって、基地局と遠隔局との間の無線伝搬がマルチパスを示すとき、共通チャネルおよび他のユーザ上で費やされるエネルギーが、希望の符号チャネルを干渉する。

したがって、多重アクセス干渉を低減するようにデータパケットの伝送をスケジュールすることが、この分野に必要とされている。

ここに開示されている実施形態は、順方向リンクデータを適切にスケジュールし、望ましくない源からの干渉を実質的に取り除くことによって、上述の必要に対処する。
１つの態様では、セル内の通信を近−遠状況に構成し、近くの移動体と遠くの移動体とを選択し、これらの移動体と他の移動体との間で資源を割り当てて、遠くの移動体に宛てられたデータが、近くの移動体に宛てられたデータと共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータをパケット化することによって、多重アクセス干渉を実質的に低減する。次に、順方向リンク信号を適切にスケジュールする。近くの移動体において、受信信号は、遠くの移動体および近くの移動体に宛てられた信号を含んでいて、両者が復号される。次に、遠くの移動体に宛てられた信号を、近くの移動体において受信された信号から実質的に取り除く。

別の態様では、基地局は、複数の移動体から送信された逆方向リンク信号を受信し、かつ適切な電力の順方向リンク信号を移動体へ送信するように構成されたトランシーバを含む。基地局装置は、ディジタル信号プロセッサおよび汎用プロセッサも含む。ディジタル信号プロセッサは、逆方向リンク信号を復調し、復号し、順方向リンク信号を変調し、符号化するように構成されている。汎用プロセッサは、各順方向リンク信号に割り当てられるべき電力量を判断するように構成されている。汎用プロセッサは、スケジューラも含み、スケジューラは、近−遠状況に構成され、適切な電力の順方向リンク信号の移動体への伝送をスケジュールする。

別の態様では、移動体装置は、基地局装置から送信された順方向リンク信号を受信し、適切な電力の逆方向リンク信号を基地局装置へ送信するように構成されたトランシーバを含む。移動体装置は、ディジタル信号プロセッサおよび汎用プロセッサも含む。ディジタル信号プロセッサは、順方向リンク信号を復調し、復号し、逆方向リンク信号を変調し、符号化するように構成されている。汎用プロセッサは、少なくとも１つの遠くの移動体装置に宛てられた信号と近くの移動体装置に宛てられた信号とを判断し、受信した順方向リンク信号から区別するように構成されている。次に、汎用プロセッサは、少なくとも1つの遠くの移動体に宛てられた信号を、近くの移動体装置において受信された順方向リンク信号から実質的に取除く。

ここでは、“例示的”という用語を使用して、“例、実例、または例証としての役割を果たす”ことを意味する。“例示的”として、ここに記載されている実施形態は、他の実施形態よりも好ましい、または優れていると必ずしも解釈されない。
従来のスケジューリング技術に伴う上述の問題を認識して、この開示は、多重アクセス干渉を実質的に低減するネットワークデータ伝送のスケジューリングの例示的な実施形態を記載している。とくに、スケジューラは、ネットワークの個々のセル内における近−遠状況に基地局を構成し、近くの遠隔局または移動体（すなわち、“近くおよび遠く”を観測された信号強度から推測するとき、遠くの移動体よりも、基地局により近い遠隔局または移動体）は、近くの移動体に宛てられた信号と、遠くの移動体に宛てられた信号とを含む合成信号を受信し、近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を実質的に取り除く。受信した近くの移動体の合成信号から、望ましくない遠くの移動体の信号を取り除くことは、個々のセルのスループットを実質的に増加する。１つの実施形態において、スケジューラは、基地局内に位置する。

移動体は、共通パイロットチャネルの信号対干渉および雑音比（signal-to-interference-and-noise ratio, SINR）のようなチャネル状態フィードバック情報を計算し、この情報を基地局へ送る。基地局は、全てのチャネル状態フィードバック情報を集めて、各移動体へ伝送するのに使用されるエネルギーを判断することを含めて、資源の割当てを全移動体間で行なう。近くの移動体は、最も強いＳＩＮＲをもつ移動体であると考えられ、遠くの移動体は、最も弱いＳＩＮＲをもつ移動体であると考えられる。したがって、実行のときに、移動体に、距離に関してラベルを付け、移動体の（“近い”または“遠い”のような）ラベルは、計算されたＳＩＮＲのレベルによって判断される。

近くの移動体において、選択された基地局から受信した信号の電力は、他のセルからの干渉（すなわち、セル間干渉）よりも実質的に大きく、したがって、遠くの移動体（希望であれば、他の移動体も）に宛てられたが、近くの移動体において受信された信号電力を相殺すると、ＳＩＮＲ、さらには、セルのスループットが実質的に増す。したがって、制限のためにではなく、例証のために、本発明の例示的な実施形態は、その使用にしたがって記載されるが、本発明は、そのように制限されない。

マルチパスがない環境において、移動体への信号は、全て、互いに直交である。この環境内の個々の移動体は、他の移動体からの雑音の寄与はなく、したがって、向上した信号の復号には、多重アクセス干渉（すなわち、他の移動体からの干渉）の相殺がないことが必要である。このため、マルチパスがないとき、個々の移動体は、多重アクセス干渉について憂慮することなく、データパケットを受信し、パケットを復号する。しかしながら、マルチパスがあるネットワーク環境では、移動体への信号は互いに干渉する。このような環境において、基地局から、他の移動体よりも比較的に遠くに離れている移動体（基地局におけるＳＩＮＲ値がより低いことによって示される“遠くの移動体”）は、他のセルにおいて伝送される信号からの干渉（セル間干渉）が優位を占める干渉を経験する。セル内の移動体間の干渉（多重アクセス干渉または“セル内”干渉）は、遠くの移動体において全干渉の小さい部分であり、したがって、この多重アクセス干渉の相殺が与える恩恵は、比較的に小さい。しかしながら、他の移動体よりも、基地局に比較的に近い移動体（基地局におけるＳＩＮＲがより高いことによって示される“近くの移動体”）において、多重アクセス干渉は、セル間干渉と比較して、全干渉の比較的に大きい部分を形成する。

例えば、図１は、基地局（base station, BS）が、多数の低レートの音声移動体Ｖ_１ないしＶ_３と、２つの高データレートの移動体ＡおよびＢとにサービスしている場合を示している。移動体Ｂ（“遠くの移動体”）は、移動体Ａ（“近くの移動体”）よりも基地局から遠く離れている。このために、ほとんどの時間において、ネットワークは、より大きいエネルギーとより低い変調フォーマットとを使用して、移動体Ｂにデータを送らなければならない。したがって、ＢＳから移動体Ｂへ送信された高エネルギー信号は、移動体Ａにおいても受信され、移動体Ａへの望ましくない高エネルギー干渉を表わす。この望ましくない高エネルギー干渉を実質的に低減するか、または無くすことが、移動体Ａにとって好都合である。この望ましくない干渉の相殺を実現するために、基地局内のスケジューラは、近−遠状況に構成され、近くの移動体は、合成受信信号を復号し、遠くの移動体に宛てられた信号を識別し、合成受信信号から、その遠くの移動体の信号を実質的に減じるか、または相殺し、さらに加えて、必要であれば、他の移動体からの信号を減じるか、または相殺するように構成される。

資源の割当てにおいて、スケジューラは、基地局から種々のチャネルへ伝送される全電力を割り当てる。
Ｉ_ｏｒ＝Ｉ_ｏｒ，Ａ＋Ｉ_ｏｒ，Ｂ＋Ｉ_{ｏｒ，ｃｏ}＋Ｉ_{ｏｒ，ｏｔｈｅｒ}
ここで、Ｉ_ｏｒ，Ａは、移動体Ａに割付けられた電力であり、Ｉ_ｏｒ，Ｂは、移動体Ｂに割付けられた電力であり、Ｉ_{ｏｒ，ｃｏ}は、共通オーバーヘッドチャネル（例えば、パイロットチャネル）に割付けられた電力であり、Ｉ_{ｏｒ，ｏｔｈｅｒ}は、他のユーザに割付けられた電力である。したがって、移動体が受信するデータパケットは、可変電力の信号で受信される。次に、受信電力を、他のセルからの干渉（すなわち、セル間干渉）の雑音電力と合成し、移動体が確認したＳＩＮＲを個々の経路ごとに計算する。例えば、移動体Ａにおいて、選択された基地局から受信した合計電力は、次の式によって表される。

近くの移動体Ａにおいて受信される信号は、次のように表わされる。
ｒ＝ｓ_Ａ＋ｓ_Ｂ＋ｓ_{ｏｔｈｅｒ}
ここで、ｓ_Ａは、移動体Ａに宛てられた信号であり、ｓ_Ｂは、移動体Ｂに宛てられた信号であり、ｓ_{ｏｔｈｅｒ}は、他の信号か、またはセル間干渉Ｉ_ｏｃのような干渉である。したがって、ｓ_Ａは、移動体Ｂへの雑音として働き、一方で、ｓ_Ｂは、移動体Ａへの雑音として働く。項Ｉ_ｏｃは、移動体ＡおよびＢの両者にとって雑音である。しかしながら、既に記載したように、項Ｉ_ｏｃは、移動体Ａよりも移動体Ｂにとって、より大きい雑音部分である。（ｓ_Ａよりも強い信号強度をもつ）項ｓ_Ｂは、移動局Ａにおいて受信した、基地局からの信号ｒから相殺される。したがって、移動体ＡのＳＩＮＲは、処理信号を復号することによって、実質的に向上する。

多重アクセス干渉のこの相殺を可能にするために、１つの実施形態において、スケジューラは、移動体Ｂ（遠くの移動体）に宛てられたデータパケットが、移動体Ａ（近くの移動体）に宛てられたパケットと共に伝送されるように、信号のパケット化を構成することによって、近−遠状況を取り入れる。この近−遠状況を取り入れると、近くの移動体は、先ず、相殺のための信号を復号して、次に、近くの移動体自体に宛てられた信号を復号することができる。他の遠くの移動体に宛てられたパケットを復号するために、近くの移動体は、ウオルシュ符号および使用される変調のような、ある特定の制御情報を知る必要がある。したがって、既に記載した例示的な実施形態において、セル内の移動体の制御情報は、距離（すなわち、信号強度）にしたがって、最も遠い移動体から、最も近い移動体へ順序付けられる。したがって、近くの移動体Ａは、先ず、遠くの移動体（移動体Ｂおよび他の移動体）の制御情報を復号し、次に、自分自身の制御情報を最後に復号する。

図２は、本発明の例示的な実施形態にしたがう、近くの移動体Ａのための復号および相殺処理を示す。この例示的な実施形態は、とくに、データおよび音声のための１ｘ展開（1xEV-DV）のサービスに適用可能である。しかしながら、この処理を、他の関連するサービスを構成するのに使用してもよい。復号処理は、移動体Ａが、順方向パケットデータ制御チャネル（forward packet data control channel, F-PDCCH）を監視することから始まり、Ｆ−ＰＤＣＣＨは、必要な制御情報を順方向パケットデータチャネル（forward packet data channel, F-PDCH）に与える。次に、順方向パケットデータ制御チャネル（Ｆ−ＰＤＣＣＨ）を調べて、パケットデータが移動体Ａに宛てられているかどうかを判断する。既に記載したように、スケジューラは、移動体Ａに宛てられたＦ−ＰＤＣＣＨが最後に復号されるように、Ｆ−ＰＤＣＣＨをスケジュールする。例示的な実施形態において、最初に、処理は、先ず、外部巡回冗長符号（Cyclic Redundancy Code, CRC）を検査し、次に、外部ＣＲＣが合格であるときは、内部ＣＲＣを検査することによって、Ｆ−ＰＤＣＣＨを調べる。両者のＣＲＣが合格であるときは、このＦ−ＰＤＣＣＨに対応するＦ−ＰＤＣＨのパケットは、移動体Ａに宛てられている。

例示的な実施形態において、最初のＦ−ＰＤＣＣＨの復号では、外部ＣＲＣが合格であり、内部ＣＲＣが不合格であるという理由で、パケットが移動体Ａに宛てられていないことを明らかにする。この場合、Ｆ−ＰＤＣＨ内のパケットは、移動体Ｂまたはセル内の他の移動体に宛てられている。さらに加えて、Ｆ−ＰＤＣＣＨは、移動体Ｂのデータ信号を復号するのに使用するウオルシュ符号に関する情報を与えることによって、符号木情報を明らかにする。例えば、符号木情報は、移動体Ｂの信号を復号するのに、ウオルシュ符号０ないし３を使用すべきであるかどうかを明らかにする。ウオルシュ符号は、異なるユーザに宛てられた信号を区別するのに使用される直交符号である。

外部および内部ＣＲＣの両者の検査が合格であるとき、処理が、現在のＦ−ＰＤＣＣＨに対応するパケットが近くの移動体Ａに宛てられていると判断するまで、Ｆ−ＰＤＣＣＨおよびＦ−ＰＤＣＨを復号し続ける。図２の例示的な実施形態において、最後のＦ−ＰＤＣＣＨが、移動体Ａの符号木情報を明らかにする。例えば、符号木情報は、移動体Ａのために、ウオルシュ符号２４ないし２６を復号すべきであることを明らかにする。近くの移動体Ａが、１伝送間隔において基地局によって伝送された全ての他の移動体の全てのデータパケットを復号すると、処理は、移動体Ｂの信号によって生じる多重アクセス干渉を、移動体Ａの信号から相殺するように動作する。

図３Ａおよび３Ｂは、本発明の例示的な実施形態にしたがう復号および相殺処理を記載するフローチャートを含む。例示的な実施形態は、とくに、１ｘＥＶ−ＤＶのサービスに適用可能である。しかしながら、この処理を、他の関連するサービスを構成するのに使用してもよい。

最初に、300において、スケジューラは、基地局から移動体へ伝送された信号の資源を適切に割り当てることによって、基地局トランシーバを近−遠状況に構成する。１つの実施形態において、近−遠状況は、近くの基地局と遠くの基地局とを選択し、これらの移動体と他の移動体との間で資源を割り当てることによって構成される。次に、遠くの移動体に宛てられたデータが、近くの移動体に宛てられたデータと共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータをパケット化する。近くの移動体は、基地局がデータ伝送に最低電力量を割り当てた移動体として選択される。遠くの移動体は、基地局がデータ伝送に最高電力量を割り当てた移動体として選択される。したがって、遠くの移動体の信号を復号して、近くの移動体において受信された信号から相殺すると、近くの移動体の信号対雑音比（ＳＩＮＲ）、さらにまた、スループットが実質的に増す。

別の実施形態では、近−遠状況は、１つの近くの移動体および複数の遠くの移動体を選択し、これらの移動体と他の移動体との間で資源を割り当てることによって、基地局トランシーバを構成する。次に、近くの移動体に宛てられたデータが最後に伝送され、他の全てのデータが、そのデータ伝送前に伝送されるように、伝送データをパケット化する。この実施形態において、基地局がデータ伝送のために割り当てた、ある特定のレベルよりも高い電力をもつ多数の移動体を選択することによって、遠くの移動体が選択される。このレベルを調整することによって、信号相殺処理のために選択される近くの移動体の数は変化する。

図３Ａにおいて、復号処理は304において始まり、近くの移動体は、順方向パケットデータ制御チャネル（Ｆ−ＰＤＣＣＨ）を監視し、Ｆ−ＰＤＣＣＨは、順方向パケットデータチャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）のための必要な制御情報を与える。次に、ステップ306において、Ｆ−ＰＤＣＣＨを調べて、対応するＦ−ＰＤＣＨ内のパケットデータが近くの移動体に宛てられているかどうかを判断する。近−遠状況を取り入れると、１ｘＥＶ−ＤＶサービスのための基地局内のスケジューラは、近くの移動体に宛てられたＦ−ＰＤＣＣＨが最後に復号されるように、パケットをスケジュールする。したがって、近くの移動体が、パケットデータが自分に宛てられていると判断するとき、そのパケットが処理されると、復号処理は終了する。

ステップ308において、近くの移動体は、最初に、外部ＣＲＣフィールドを検査することによって、Ｆ−ＰＤＣＨのパケットを調べる。ステップ310において、現在のＦ−ＰＤＣＣＨの外部ＣＲＣが合格であるときは、ステップ312において、Ｆ−ＰＤＣＣＨのパケットの内部ＣＲＣフィールドを検査する。内部ＣＲＣフィールドはユーザ識別（identification, ID）も含むので、パケットデータがとくに近くの移動体に宛てられていないならば、Ｆ−ＰＤＣＣＨの内部ＣＲＣフィールドと、近くの移動体の内部ＣＲＣとは整合しないことになる。このために、ステップ314において、内部ＣＲＣの検査が不合格であるときは、パケットが遠くの移動体に宛てられていると判断することができる。この場合は、ステップ320において、Ｆ−ＰＤＣＣＨの符号木情報フィールドから、遠くの移動体に使用されているウオルシュ符号を得る。次に、ステップ322において、得られたウオルシュ符号を使用して、遠くの移動体に宛てられたデータパケットを復号する。さらに加えて、ステップ306において、近くの移動体は、追加の遠くの移動体のデータパケットまたは近くの移動体のデータパケットの次のＦ−ＰＤＣＣＨのパケットを調べる。

ステップ314において、内部ＣＲＣの検査が合格であるときは、パケットが近くの移動体に宛てられていると判断される。この場合は、ステップ316において、Ｆ−ＰＤＣＣＨのパケットの符号木情報フィールドから、近くの移動体に使用されているウオルシュ符号を得る。ステップ318において、Ｆ−ＰＤＣＣＨの得られたウオルシュ符号と、他の全ての遠くの移動体からの復号されたＦ−ＰＤＣＨとを使用して、近くの移動体に宛てられた対応するＦ−ＰＤＣＨを復号する。ステップ324において、近くの移動体は、近くの移動体において受信された信号から、遠くの移動体の信号を取り除くように動作する。

選択された近くの移動体の信号から、干渉の遠くの移動体の信号を取り除く上述の処理は、“近く”の移動体とみなすことができる他の移動体において反復される。
１ｘＥＶ−ＤＶのための上述の処理の構成は、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスに拡張することができる。ＨＳＤＰＡは、１ｘＥＶ−ＤＶのように階層的に構成されないので、ＨＳＤＰＡサービスの処理は、追加の信号を必要とする。例えば、ＨＳＤＰＡは、２本ではなく、４本の制御チャネルを含む。しかしながら、ＨＳＤＰＡサービスは、最初および最後のウオルシュ符号に関する明示的な符号木情報を与える。

これまで記載してきたように、スケジューリング技術について記載した動作または手続きは、特定の順序で示されているが、本発明の技術的範囲から逸脱しないならば、動作／手続きを置き換えてもよい。
図４は、本発明の例示的な実施形態にしたがって構成された移動体400のブロック図である。移動体400は、アンテナ402、無線周波数（radio frequency, RF）フロントエンド404、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）406、汎用プロセッサ408、メモリ装置410、およびユーザインターフェイス412を含む。

アンテナ402は、１つ以上の基地局トランシーバから順方向リンク信号を受信する。ＲＦフロントエンド404は、信号を適切に増幅し、フィルターにかけ、その他の処理をする。次に、ＲＦフロントエンド404からの出力は、ＤＳＰ406へ供給される。ＤＳＰ406は、受信した順方向リンク信号を復号する。さらに加えて、ＤＳＰ406は、受信した順方向リンクの相対的な品質に関する指標を与える。相対的な品質の指標は、メモリ410に記憶される。汎用プロセッサ408は、ＤＳＰ406とメモリ410とに接続されている。汎用プロセッサ408は、メモリ410から相対的な品質の指標を読み出し、各受信した順方向リンクがデータを支持できるレートを判断し、何れの順方向リンクが最高データレートを支持できるかを判断する。汎用プロセッサ408は、最高データレートを支持できる順方向リンクを選択すると、ＤＳＰ406へその選択を伝達し、ＤＳＰ406は、データパケット内の情報を、ユーザインターフェイス412からの情報と共に符号化し、逆方向リンク出力信号へ変調し、ＲＦフロントエンド404に与える。

汎用プロセッサ408は、さらに加えて、外部および内部ＣＲＣフィールドを検査することによってＦ−ＰＤＣＣＨのパケットを調べるように、ＤＳＰ406に命令する。ＤＳＰ406は、近くおよび遠くの移動体に使用されているウオルシュ符号を得て、得られたウオルシュ符号を使用して、データパケットを復号する。ＤＳＰ406が、１伝送間隔中に基地局が送信した遠くの移動体の全パケットを復号すると、汎用プロセッサ408は、近くの移動体のアンテナ402において受信された信号から、遠くの移動体の信号を実質的に取り除くように動作する。ＲＦフロントエンド404は、逆方向リンク出力信号を処理し、逆方向リンク出力信号をアンテナに接続し、その信号を受信できる各基地局トランシーバへ送信する。

図５は、本発明の例示的な実施形態にしたがって構成された基地局トランシーバ500のブロック図である。基地局500は、アンテナ502および無線周波数（ＲＦ）フロントエンド504のような送信機を含む。基地局500は、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）506、汎用プロセッサ508、メモリ装置510、および通信インターフェイス512も含む。

例示的な実施形態において、アンテナ502は、近傍の移動体400から送信された逆方向リンク信号を受信する。アンテナは、これらの受信信号をＲＦフロントエンド504に接続し、ＲＦフロントエンド504は、信号をフィルターにかけ、増幅する。信号は、復調、復号、およびフィルタリング、などのために、ＲＦフロントエンド504からＤＳＰ506および汎用プロセッサ508に接続される。受信した逆方向リンク信号からデータレート制御（data rate control, DRC）チャネルを復号すると、ＤＳＰ506は、復号されたＤＲＣ信号をメモリ510に記憶する。さらに加えて、ＤＳＰ506は、各受信した逆方向リンク信号ごとに、移動体400からの伝送信号電力強度を判断する。基地局500は、一般に、一度に２つ以上の移動局400から逆方向リンク信号を受信することに注意すべきである。

汎用プロセッサ508は、各逆方向リンク電力制御（reverse link power control, RLPC）チャネルへ割り当てられるべき電力量をＤＳＰ506に伝達する。ＤＳＰ506は、各ＲＬＰＣチャネルへの電力の割当てに基づいて、基地局500が伝送する順方向リンク信号を変調し、復号する。信号は、ＲＦフロントエンド504に接続される。ＲＦフロントエンドは、信号をアンテナ502に接続し、アンテナ502は、順方向リンク信号を移動体へ伝送する。汎用プロセッサ508は、スケジューラも含み、スケジューラは、上述の近−遠状況を取り入れて、近くの移動体が、近くの移動体において受信した信号を復号し、遠くの移動体の信号を実質的に取り除くことができるように、移動体400へのデータパケットの伝送を構成する。

当業者には、種々の異なる技術および技能のいくつか使用して、情報および信号が表わされることが分かるであろう。例えば、上述で全体的に参照されるデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁粒、光の界または粒子、あるいはその組み合わせによって表わされる。

当業者には、ここに開示されている実施形態に関係して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエア、またはこの両者の組合せとして実行されることも分かるであろう。ハードウエアとソフトウエアとのこの互換性を明らかに示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、その機能に関して概ね記載した。このような機能が、ハードウエアとして実行されるか、またはソフトウエアとして実行されるかは、個々の応用と全体的なシステムに課された設計上の制約とに依存する。熟練した技能をもつ者は、各個々の応用において種々のやり方で上述の機能を実行してもよいが、このような実行の決定は、本発明の技術的範囲から逸脱しないと解釈すべきである。

ここに開示されている実施形態に関係して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートなハードウエア構成要素、あるいはここに記載されている機能を実行するように設計された組合せにおいて構成または実行される。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その代わりに、従来のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態機械であってもよい。また、プロセッサは、計算機の組合せ、例えば、１つのＤＳＰと１つのマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、１つ以上のマイクロプロセッサと１つのＤＳＰのコアとの組み合わせ、または他のこのような構成としても実行される。

ここに開示されている実施形態に関係して記載された方法または技術は、ハードウエアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または２つの組み合わせにおいて直接に具体化される。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはこの技術において知られている記憶媒体の他の形態の中にあってもよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに接続されると、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み出し、かつそこへ情報を書き込むことができる。その代りに、記憶媒体は、プロセッサと一体構成であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中にあってもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末の中にあってもよい。その代りに、プロセッサおよび記憶媒体は、ディスクリートな構成要素として、ユーザ端末の中にあってもよい。

開示された実施形態についてのこれまでの記述は、当業者が本発明を作成または使用できるようにするために与えられている。当業者には、これらの実施形態に対する種々の変更は容易に明らかであり、ここに定められている一般的な原理は、本発明の意図および技術的範囲から逸脱しないならば、他の実施形態に適用してもよい。したがって、本発明は、ここに示された実施形態に制限されることを意図されず、ここに開示された原理および新奇な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図される。

本発明の実施形態にしたがって、基地局（ＢＳ）が、多数の低レートの音声移動体Ｖ_１ないしＶ_３と、２つの高データレートの移動体ＡおよびＢとにサービスしている場合を示す図。本発明の例示的な実施形態にしたがう近くの移動体のための復号および相殺処理を示す図。本発明の例示的な実施形態にしたがう復号および相殺処理を記載するフローチャート。本発明の例示的な実施形態にしたがう復号および相殺処理を記載するフローチャート。本発明の例示的な実施形態にしたがう移動体のブロック図。本発明の例示的な実施形態にしたがう基地局トランシーバのブロック図。

符号の説明

400・・・移動体、500・・・基地局トランシーバ。

Claims

通信ネットワークにおける多重アクセス干渉を実質的に低減する方法であって、
ネットワークのセルにおける近−遠状況に基地局トランシーバを構成することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号と、近くの移動体に宛てられた信号とを復号することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を実質的に取り除くこととを含む方法。
近−遠状況を構成することが、
近くの移動体と遠くの移動体とを選択することと、
近くの移動体、遠くの移動体、および他の移動体の間で資源を割り当てることと、
遠くの移動体に宛てられた信号が、近くの移動体に宛てられた信号と共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータをパケット化することとを含む請求項１記載の方法。
遠くの移動体に宛てられた信号に関する制御情報を受信することをさらに含む請求項２記載の方法。
制御情報が、ウオルシュ符号を含む請求項３記載の方法。
制御情報が、使用される変調を含む請求項３記載の方法。
受信制御情報を使用して、近くの移動体に宛てられた信号を復号する前に、遠くの移動体に宛てられた信号を復号することをさらに含む請求項３記載の方法。
遠くの移動体に宛てられた信号を復号することが、複数の選択された遠くの移動体に宛てられた信号を復号することを含む請求項１記載の方法。
実質的に取り除くことが、近くの移動体において受信された合成信号から、複数の選択された遠くの移動体に宛てられた信号を取り除くことを含む請求項７記載の方法。
取り入れることが、基地局から移動体へ伝送される信号の資源を適切に割り当てることを含む請求項１記載の方法。
復号することが、順方向パケットデータ制御チャネルを監視することを含む請求項１記載の方法。
復号することが、パケットデータ制御チャネルを調べることを含む請求項１０記載の方法。
調べることが、外部巡回冗長符号（cyclic redundancy code, CRC）フィールドを検査することを含む請求項１１記載の方法。
調べることが、外部ＣＲＣフィールドが合格であるときに、内部ＣＲＣフィールドを検査することを含む請求項１２記載の方法。
復号することが、外部ＣＲＣが合格であるが、内部ＣＲＣが近くの移動体の内部ＣＲＣに整合しないときは、遠くの移動体の符号木情報を得ることを含む請求項１３記載の方法。
符号木情報が、遠くの移動体のウオルシュ符号を含む請求項１４記載の方法。
復号することが、遠くの移動体の得られたウオルシュ符号を使用して、遠くの移動体に宛てられたパケットを復号することを含む請求項１５記載の方法。
復号することが、外部ＣＲＣが合格であり、かつ内部ＣＲＣが近くの移動体の内部ＣＲＣに整合するときは、近くの移動体の符号木情報を得ることを含む請求項１３記載の方法。
符号木情報が、近くの移動体のウオルシュ符号を含む請求項１７記載の方法。
復号することが、近くの移動体の得られたウオルシュ符号を使用して、近くの移動体に宛てられたパケットを復号することを含む請求項１８記載の方法。
通信ネットワークにおけるセル内干渉を実質的に低減する方法が、
近くの移動体を選択することと、
遠くの移動体を選択することと、
基地局から近くの移動体および遠くの移動体へ合成信号を送信することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を復号することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を実質的に取り除くこととを含む方法。
近くの移動体が、遠くの移動体よりも、基地局に比較的に近い請求項２０記載の方法。
近くの移動体が、遠くの移動体よりも、比較的に高い信号対干渉および雑音比（signal-to-interference-and-noise ratio, SINR）をもつ請求項２０記載の方法。
基地局からの伝送信号が、近くおよび遠くの移動体に宛てられた信号を伝送することを含む請求項２０記載の方法。
基地局が多重アクセス干渉を実質的に低減するための方法であって、
近くの移動体および遠くの移動体を選択することと、近くの移動体、遠くの移動体、および他の移動体の間で資源を割り当てることと、遠くの移動体に宛てられた信号が、近くの移動体に宛てられた信号と共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータを順方向リンク信号にパケット化することとを含めて、トランシーバを近−遠状況に構成することと、
適切な電力の順方向リンク信号の移動体への伝送をスケジュールすることとを含む方法。
移動体が多重アクセス干渉を実質的に低減する方法であって、
適切な電力の順方向リンク合成信号を受信することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号と近くの移動体に宛てられた信号とを復号することと、
近くの移動体において受信された合成信号から、遠くの移動体に宛てられた信号を実質的に取り除くこととを含む方法。
複数の移動体から送信された逆方向リンク信号を受信し、適切な電力の順方向リンク信号を移動体へ送信するように構成されたトランシーバと、
逆方向リンク信号を復調し、復号し、順方向リンク信号を変調し、符号化するように構成されたディジタル信号プロセッサと、
各順方向リンク信号に割り当てられるべき電力量を判断するように構成された汎用プロセッサであって、トランシーバを近−遠状況に構成し、適切な電力の順方向リンク信号の移動体への伝送をスケジュールするスケジューラを含む汎用プロセッサとを含む基地局装置。
スケジューラが、
近くの移動体および遠くの移動体を選択するように構成されたセレクタと、
近くの移動体、遠くの移動体、および他の移動体の間で資源を割り当てる資源割当て素子と、
遠くの移動体に宛てられたデータが、近くの移動体に宛てられたデータと共に伝送されるように、伝送間隔中に伝送するデータをパケット化するように構成されたデータパケタイザとを含む請求項２６記載の基地局装置。
基地局装置から送信された順方向リンク信号を受信し、適切な電力の逆方向リンク信号を基地局装置へ送信するように構成されたトランシーバと、
順方向リンク信号を復調し、復号し、逆方向リンク信号を変調し、符号化するように構成されたディジタル信号プロセッサと、
受信した順方向リンク信号から、少なくとも１つの遠くの移動体装置に宛てられた信号と、近くの移動体装置に宛てられた信号とを判断するように構成された汎用プロセッサであって、近くの移動体装置において受信された順方向リンク信号から、少なくとも1つの遠くの移動体に宛てられた信号を実質的に取り除くように動作する汎用プロセッサとを含む移動体装置。
少なくとも１つの遠くの移動体装置に宛てられた信号を復号する復号器をさらに含む請求項２８記載の移動体装置。
復号器が、ウオルシュ符号を使用して、少なくとも1つの遠くの移動体装置に宛てられた信号を復号する請求項２９記載の移動体装置。
ディジタル信号プロセッサが、外部および内部ＣＲＣフィールドを検査することによって、順方向リンクのパケットデータチャネルパケットを調べるように構成された確認素子を含む請求項２８記載の移動体装置。